
【编者按】宇宙的奥秘永远超乎想象!近日,天文学家发现了一个“叛逆”的行星系统,彻底颠覆了传统行星形成理论。在这个距离地球117光年的红矮星周围,四颗行星的排列顺序竟与太阳系截然相反:本该靠近恒星的岩石行星,却跑到了气体行星的外侧!这一发现不仅挑战了科学界的认知,更引发了关于行星演化、宜居性乃至生命可能性的全新思考。或许,宇宙中还有更多“不守规矩”的星系正等待我们去探索。下面,就让我们一起揭开这个“内外颠倒”的神秘星系面纱!
华盛顿2月14日电:天文学家观测到一个挑战现行行星形成理论的行星系统,其中一颗岩石行星竟形成于其气态邻居的轨道之外,且可能是在大部分行星形成物质已被消耗殆尽后才诞生。
该系统通过欧洲空间局的Cheops空间望远镜观测发现,包含四颗行星——两颗岩石行星和两颗气态行星——围绕一颗相对较小且昏暗的恒星运行。这颗被称为红矮星的恒星位于天猫座方向,距离地球约117光年。一光年即光在一年中行进的距离,约为5.9万亿英里(9.5万亿公里)。
这颗名为LHS 1903的恒星质量约为太阳的50%,亮度仅为太阳的5%。
行星的排列顺序引起了科学家的注意。最内侧的行星是岩石行星,接下来两颗是气态行星,而第四颗行星——按现行行星形成理论本应是气态行星——却是一颗岩石行星。
“行星形成范式认为,靠近宿主恒星的行星应形成小而多岩的形态,几乎不含气体或冰,”英国华威大学天文学家、本研究主要作者托马斯·威尔逊解释道,该研究已发表于《科学》期刊。“这是因为该环境温度过高,无法维持大量气体或冰,任何可能形成的大气都可能因恒星辐射而消散。相反,距离较远的行星被认为形成于较冷区域,富含气体和冰,从而形成拥有厚重大气层的气态巨行星。但这个系统却给了我们一颗位于气态行星外侧的岩石行星,直接挑战了这一理论。”
威尔逊称其为“一个由内向外构建的系统”。
在我们的太阳系中,四颗内行星为岩石行星,四颗外行星为气态行星。而像冥王星这样位于气态行星轨道之外的岩石矮行星,体积远小于太阳系中的任何行星。
自20世纪90年代以来,天文学家已探测到约6100颗太阳系外行星,即系外行星。
新观测系统中的四颗行星均比太阳系最内侧的水星更靠近其宿主恒星。实际上,最外侧行星的轨道距离仅约为水星与太阳距离的40%。这对于围绕红矮星运行的行星来说很典型,因为红矮星的威力远逊于太阳。
两颗岩石行星被归类为超级地球,即与地球类似但质量是地球的2到10倍。两颗气态行星被归类为迷你海王星,即气态且体积小于太阳系最小的气态行星海王星,但大于地球。
研究人员推测,该系统的行星并非同时形成于围绕恒星旋转的巨大气体尘埃盘中,而是依次形成。在第四颗行星凝聚之前,本应构成其大气的气体已被其他兄弟行星消耗殆尽。
威尔逊表示,第四颗行星很可能是一颗“晚熟的行星”。
“它形成于其他行星之后,且环境气体匮乏。实际上,构建这颗行星的物质并不充足,”威尔逊说。
另一种可能性是,它诞生时拥有厚重大气层,但后来在一次灾难中失去,仅留下岩石行星核心。
“(第四颗行星)是恰好在气体耗尽时巧合形成?还是曾与其他天体碰撞导致大气层被剥离?后者听起来有些离奇,但别忘了地月系统似乎正是此类碰撞的产物,”苏格兰圣安德鲁斯大学天文学家、研究合著者安德鲁·卡梅伦指出。
这颗第四行星的潜在宜居性也令人关注。其质量为地球的5.8倍,温度约为华氏140度(摄氏60度)。
“摄氏60度的温度与地球有记录的最高温度57度(华氏135度)非常接近,因此这颗行星完全可能宜居。未来詹姆斯·韦伯空间望远镜的观测或能揭示该行星的环境条件,帮助我们了解其宜居潜力,”威尔逊补充道。

